CN101104386B - 轮张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于无轨设备的滑触线或承载绳的轮张紧器(1)。该轮张紧器(1)具有一个包含带制动器的止动及保持装置用于滑触线或承载绳断裂的情况。为此，轮张紧器具有一个借助于固定装置(4)在一无轨支架或一壁上固定的且相对于无轨支架或壁可垂直摆动的张紧轮(2)，所述张紧轮具有一个制动滚筒(5)用于安装制动带或制动绳(11)。制动绳在上固定点(12)上固定在固定装置(4)上。它具有一承载张紧轮(2)的且借助于一旋转轴承(17)摆动支承在固定装置(4)上的摆动臂(3)。制动绳(11)在下固定点(13)上固定摆动臂(3)上。

Description

轮张紧器

技术领域

本发明涉及一种轮张紧器。

背景技术

无轨设备(Oberleitungsanlage)的滑触线和承载绳必须与气候影响无关地持续利用一定的拉伸力张紧，以便确保无轨设备的按规定的运行。具有轮张紧器的张紧装置用于张紧滑触线和承载绳。轮张紧器借助于一个固定装置以规则的间距固定在无轨支架(Oberleitungsmast)或壁上并且是支承无轨设备的保持装置的一部分。每个轮张紧器具有一个张紧滚筒，在其上卷绕一个与无轨设备连接的张紧绳。张紧绳的张紧经由一个在张紧滚筒上悬挂在重量绳上的后续张紧重量实现。后续张紧重量在此如此设计，使得特别是由温度引起的无轨设备的长度变化经由张紧绳和后续张紧重量补偿并且无轨设备的滑触线和承载绳总是以相同的方式张紧。作用在张紧绳上的力和后续张紧重量的重力处于力平衡。无轨设备中的长度变化通过张紧绳的卷绕或退绕补偿。

如果在无轨设备中出现滑触线和承载绳断裂，那么张紧绳的保持后续张紧重量的保持力突然消失。后续张紧重量在其重量的影响下垂直向下运动。在此一方面在极端情况下存在这样的危险，即重量绳发生断裂，脱离在张紧滚筒上的保持并且下坠。另一方面，非常大的冲撞力转移到无轨支架上。在此可能不仅导致无轨支架的严重损伤，而且导致整个无轨设备的严重损伤。由此开发出装置，以制动在这种情况下向下加速的后续张紧重量。

在已知的轮张紧器中，在滑触线和承载绳断裂或裂开的情况下这样实现张紧轮的锁止，使得在张紧轮的圆周上安装的锁止齿嵌入在无轨支架上固定的锁止刃(Sperrklinge)内。这种轮张紧器例如由DE 29731 425 U1已知。通过锁止齿加载锁止刃上存在这样的危险，即锁止齿断裂或锁止机构发生扭曲。

由DE 199 32 195 C1已知一种轮张紧器，其中避免突然的撞击，其中也设有锁止齿的张紧轮通过止动齿嵌入一个止动元件内被制动几乎直至静止状态并且一旦齿根掉入止动齿内时实现锁止。在这种方案内也可能由于材料疲劳导致齿断裂，特别是由于在制动旋转运动时提高的锁止齿负载。此外在这种方案中不利的是，在这种结构中易发生卡住危险。在此，松开这种锁止以重新调试轮张紧器需要较高的费用并且与高的故障危险相联系。

由DE 963 784已知一种用于电气轨道机车的后续张紧装置，其具有一个包含摩擦制动器的止动装置。在此摩擦连接借助于摩擦制动器和制动颚板建立。DE 12 94 986描述了一种摩擦制动器，其通过夹紧颚板实现后续张紧重量的制动，所述夹紧颚板在绳断裂时作用在张紧绳上。一个类似的张紧装置也由DE 10 90 705已知。所有这些系统具有缺点，即需要制动颚板或闸瓦或摩擦凸缘等形式的附加制动元件。这使得这种类型的止动装置结构复杂。制动元件此外表现为附加的误差源，因为它例如由于材料缺陷在个别情况下可能失效。

而在EP 1 418 084 B1中应用一种摩擦制动器作为止动装置。为此张紧轮构成为可垂直摆动并且与一个制动滚筒连接。在制动滚筒上传动一个制动绳或制动带，所述制动绳或制动带以其上固定点固定在无轨支架上并且以其下固定点固定在一个保持张紧轮的杠杆柱上。同样在制动滚筒上引导重量绳，后续夹紧重量作用在重量绳上。在滑触线和承载绳断裂时制动绳或制动带之间的摩擦导致制动并且最后导致张紧轮的静止。

张紧轮的垂直的可摆动性借助于一个与固定装置连接的摆动臂实现。然而缺点在于，根据无轨支架的构造形式需要重量绳的下冲(unterschl

chtige)或上冲(oberschl

chtige)的引导。类似地在上冲引导时重量绳在张紧轮的靠近支架的一侧向下引导。

特别是在锥形收尾的无轨支架的情况下需要下冲引导或远离支架的引导，以便避免后续张紧重量与支架的碰撞。这种下冲引导然而比上冲引导或靠近支架的引导更加机械不稳定。

因为此外制动绳通常固定在无轨支架上，从而在每次安装这种类型的轮张紧器时必须确定或提供一个合适的悬挂点。由于不同的支架几何尺寸，在初次安装这种类型的轮张紧器时的准备阶段或者必须对支架几何尺寸有很好的了解，或者必须在当场麻烦地鉴定支架。

在制动后续张紧重量时动态的撞击力转移到轮张紧器上并且经由其固定装置转移到无轨支架上。在具有锁止齿的张紧轮的情况下，撞击力比后续张紧重量的重力高7倍。在具有摩擦制动器的张紧轮的情况下，这个比例减小至3倍。然而在此也可能导致后续张紧重量的不均匀的制动。由此多个近乎相同大小的撞击力被依次转移到无轨支架上。

发明内容

本发明的目的在于在结构上简化轮张紧器。

这个目的根据本发明如此实现，即本发明的用于无轨设备的滑触线或承载绳的轮张紧器具有一个包含带制动器的止动及保持装置用于滑触线或承载绳断裂的情况，该轮张紧器具有一个借助于固定装置固定在一无轨支架或一壁上的且相对于无轨支架或壁可垂直摆动的张紧轮，所述张紧轮具有一个制动滚筒用于安装制动绳或制动带。

为此，制动绳具有一个在固定装置上的上固定点。轮张紧器具有一个承载张紧轮且借助于一个旋转轴承摆动支承在固定装置上的摆动臂。此外，制动绳以其下固定点固定在摆动臂上。

在滑触线或承载绳断裂时摆动臂将张紧轮在后续张紧重量的重力的作用下围绕其旋转轴承垂直向下摆动。制动绳或制动带在此这样重量加载，使得在制动绳和制动滚筒之间的摩擦以及作用在上及下固定点上的保持力导致张紧轮的静止。

因为制动绳的上悬挂点整合入固定装置，所以上悬挂点总是以相同的方式确定。因此无需确定合适的固定工具来安装轮张紧器。由此省去制动绳的繁琐的位置适配的安装。此外在总是相同的悬挂几何形状时不再需要将制动绳在无轨支架或壁上麻烦地校正。

旋转轴承可简单地制造，相对于摆动轴承具有较少的运动部件并且磨损不是很快。

因为制动绳在其下固定点与保持张紧轮的摆动臂连接，所以制动绳的下固定点经由摆动臂可运动并且上固定点固定。因此制动绳在制动滚筒上的卷绕运动可以精确地且可复制地预先确定。制动作用与特别是上固定点的合适选择不再相关。

总体上不再设置结构上繁琐的措施，如提供摆动臂，从而在制造时使用的部件并且因此制造成本减小。

有利地，固定装置包括一个安装旋转轴承的加固板。因此固定装置获得高的机械稳定性，其可简单地通过板厚度的改变与特殊的需求相适合。用于摆动臂的旋转轴承可以简单地整合入加固板内。加固板此外可以简单地且便宜地制造。

通过改变加固板的几何形状，后续张紧重量的悬挂点可以相对于无轨支架的中间纵向轴线在水平方向上移动。因此用于每种应用情况的轮张紧器基本上可以构造相同地实施。因此总是可以实现张紧轮的上冲引导。不再需要后续张紧重量的下冲悬挂。

由于高的相同构件数目，在仅仅改变一个构件即加固板的情况下可以实现便宜的制造。

符合目的的是，制动绳以其上固定点固定在加固板上。通过这种方式使得上固定点的位置可以以简单的方式经由板几何形状的改变而适配。加固板此外可以从板厚度出发如此设计，使得制动绳在放松的情况下可靠保持张紧滚筒以及在其上悬挂的后续张紧重量。

在一个有利的进一步构造中，在制动绳的上固定点上一变形元件力锁合地与制动绳连接。通过这种方式在滑触线或承载绳断裂时实现通过其重力垂直向下加速的后续张紧重量的受控的制动。在此，后续张紧重量的动能转换成变形元件的消耗能量的变形能。变形元件在此用作变皱区形式的能量吸收体。

转移到张紧轮并且因此经由摆动臂和固定装置转移到无轨支架或壁上的振动通过变形元件强烈衰减。共振毁坏和因此随之出现的强烈损坏的危险因此被可靠避免。后续张紧重量被可靠地止动。

后续张紧重量的动态重力和静态重力之比在齿轮张紧器的情况下大致为7∶1，在根据EP 1 418 084B1的轮张紧器的情况下大致为3∶1，并且在具有变形元件的轮张紧器的情况下同样大致为3∶1。力衰减仍然通过变形元件显著更快且受控制地实现。力比例3∶1由此在第二和第三种情况下是相同的，因为新型的轮张紧器相对于根据EP 1 418084B1的轮张紧器通过应用的加固板弹性显著小的多，而显著更加机械稳定。

由此可靠避免由于依次相继的几乎相同大小的通过振动的后续张紧重量传递的碰撞力对支架的振荡激励(Aufschaukeln)，一个所谓的共振毁坏。无轨支架和其基础可以在机械上较小稳定地设计。也不再需要通过张紧绳将无轨支架附加地锚定。

当需要将轮张紧器安装在一个纵向延伸的桥上时，产生一个特别的优点。在误差情况下不仅无轨支架而且桥构造被置于振动中。通过应用具有变形元件的轮张紧器因此显著减小桥结构损坏的危险性。

优选变形元件由相对较软的金属特别是铝或铝合金制成。这种类型的金属以规定的方式塑性变形，当通过施加剪切力超过材料的屈服极限时。通过使用软材料确保了，后续张紧重量的动能在任何情况下转换成变形元件的变形能。

在一个进一步构造中，变形元件构成为套筒类型的空心体。制动绳穿过这个空心体引导并且经由空心体固定在其上固定点上。借助于变形元件构成为空心体，变形元件可以以简单的方式力锁合地整合入制动绳的固定中。空心体的壁厚与在重力作用在空心体上时的变形特性的关系可以预先以规定的方式确定。从而空心体可以简单的形式通过壁厚的变化与不同的后续张紧重量相匹配。

有利的是，空心体构成为锥形套筒。如果空心体以其较大的直径向下并且以其较小的直径向上力锁合地整合入上固定点中，那么它在作用高的重力的情况下以简单的方式变形，即材料向两侧流动并且因此以简单的方式承受垂直向下加速的后续张紧重量的动能。流变特性因此特别是适合于这种应用情况。

符合目的的是，空心体的下端部压向支承板，其用作正在发生变形的空心体的支座。因此可以附加地以规定方式影响变形过程。

在一个进一步构造中，在制动绳的固定端上设置的螺杆在最终安装状态下贯穿空心体。借助于一个或多个固定螺母将螺杆螺纹固定在其固定点上。通过这种方式，制动绳可以特别简单地安装。它被简单地穿过空心体引导。螺纹固定如此实现，即制动绳紧密贴靠在制动滚筒的制动槽上并且变形元件被夹紧固定。两个固定螺母被如此牢固拧紧，使得制动绳紧密贴靠在制动滚筒的制动槽上并且变形元件被夹紧固定。

在制动绳松动后，可以以简单的方式实现轮张紧器的重新调试。通过无轨设备的维修，例如更换断裂的滑触线或承载绳，力平衡被重新建立并且后续张紧重量被重新提起，从而其重力不再作用在制动绳上。借助于拧松固定螺母，固定绳在上固定点上可以轻易地拆除。已变形的变形元件通过一个新的变形元件更换。紧接着借助于固定螺母重新固定制动绳。

制动绳有利地由不生锈的优质钢制成。通过这种方式确保，制动绳在较长时间之后在气候影响之下在其表面上不发生腐蚀并且因此在制动后续张紧重量时始终确保规定的卷绕运动。

张紧轮有利地具有一个具有较小直径的张紧滚筒用于安装张紧绳，以及一个较大的滚筒用于安装重量绳(后续张紧绳)。通过不同的滚筒直径，例如使得产生3∶1的传动比，用于后续张紧的后续张紧重量与张紧绳上的拉伸力之比可以减小。通过使用较大的滚筒作为制动滚筒，提供了特别大的摩擦面，从而确保可靠的制动。

小的和大的滚筒可转动地支承。在此它们优选使用一个共同的轮毂。制动及张紧滚筒可以彼此拧接或以其它方式连接。张紧轮有利地构成为组合部件形式，其中小的和大的滚筒可以以简单的方式和方法彼此连接。基于这种可更换性可以例如通过使用小的具有不同直径的滚筒提供不同的传动比，例如3∶1、4∶1和5∶1，而无需更换制动滚筒。换句话说，通过应用不同直径的滚筒，尽管供使用的用于后续张紧重量的路径长度是恒定的，仍然可以将后续张紧设备与不同的拉伸力相匹配。

附图说明

以下将借助附图详细阐述本发明。其中：

图1处于运行状态的轮张紧器的侧视图；

图2图1中的轮张紧器的俯视图；

图3图1的细节；

图4图2的细节；

图5固定在无轨支架上的轮张紧器简明的侧视图。

具体实施方式

图1示出本发明的轮张紧器处于运行状态的侧视图。轮张紧器1基本上包括一个张紧轮2，其经由一个摆动臂3与一个固定装置4连接。辐条轮形式的张紧轮2具有一个较大的滚筒5并且在所述较大的滚筒两侧设置的较小的滚筒6、7(见图2)，从而形成张紧轮2的对称的构造。滚筒5、6、7可旋转地支承在一个共同的由摆动臂3保持的轮毂8上。

在两个张紧滚筒6、7上卷绕一个张紧绳9。较大的制动滚筒5承载重量绳10用于在图5中示出的后续张紧重量33。重量绳10围绕制动滚筒多重卷绕，以提高作用的重力。制动滚筒5此外承载制动绳11，该制动绳在上固定点12上固定在固定装置4上并且在其下固定点13上固定在摆动臂3上。

固定装置4包括一个由上支承板14和下支承板15保持的基本上按照三角形形状构成的加固板16。上支承板14和下支承板15焊接在加固板16上。在上支承板14的朝向张紧轮2定向的端部上设置一个旋转轴承17，承载张紧轮2的摆动臂3可垂直摆动地支承在该旋转轴承17上。

图2示出图1中的轮张紧器的俯视图。张紧绳9在此首先卷绕到张紧滚筒6上，穿过一个张紧滚筒中的贯通部18引导并且最后卷绕到张紧滚筒7上。两个绳端部分别具有一个绳安装部19。两个绳安装部19与一连接件20组装在一起。经由连接件20实现朝无轨设备的滑触线或承载绳的力传递。借助于张紧绳9卷绕到两个张紧滚筒6、7上，后续张紧重量经由张紧绳9均匀地作用在滑触线或承载绳上。因此可靠地阻止张紧滚筒的翻转和与之相联系的可能的滚动运动阻碍。

制动滚筒5具有一个楔形腔形状的滑槽21用于引导重量绳10。重量绳通常围绕制动滚筒5多重卷绕，以便可以在后续张紧滑触线或承载绳时通过移动后续张紧重量实现长度变化。制动滚筒5此外具有一个与之邻近设置的制动槽22用于安装制动绳11。制动槽22具有一个梯形的横截面并且表面粗糙化以在制动绳11与制动槽22的底部之间获得强烈的摩擦。此外，制动绳11由一种不生锈的优质钢制成。因此制动绳的表面在气候影响下不发生改变。

摆动臂3由两个支承颚板23组合而成。两个支承颚板23在其面对固定装置4的端部上彼此平行延伸并且通过两个间隔套筒24彼此固定连接。因此获得了摆动臂3的高的机械稳定性。两个支承颚板23首先V形张开地朝张紧轮2延伸。两个支承颚板23在其面对张紧轮2的端部上再次彼此平行定向。在这些端部上也经由孔可旋转地支承保持具有制动滚筒5和两个张紧滚筒6、7的张紧轮2的轮毂8。另外的朝向固定装置4定向的端部借助于旋转轴承17经由套筒可旋转地支承在上支承板14的端部上。

制动绳11在其下固定点13上固定在摆动臂3的两个支承颚板23其中之一的内侧上。

图3示出了图1的细节，示出制动绳11的上固定点12。制动绳11的一个端部在此通过压紧夹紧固定在一个固定套筒25中。一螺杆26与固定套筒25并且因此也与制动绳11连接。此外图3示出加固板16的朝向张紧轮2倾斜的上端部。在这个上端部上倾斜向上朝向张紧轮方向设置一个设有孔的支承板27。螺杆26穿过在附图中未示出的孔引导。螺杆26的被遮盖区域借助于虚线示出。

螺杆26贯穿嵌接锥形套筒形状的变形元件28，其由铝合金制成。变形元件28以具有较大直径的一侧支承在支承板27上。一个垫片29置于变形元件28上。螺杆26的端部利用两个固定螺母30拧紧。因此制动绳11的端部螺纹固定。在螺杆26足够长的情况下，制动绳11可以经由两个固定螺母30这样固定，使得制动绳形锁合地贴靠在制动槽23上。

在螺杆26拧紧之后，变形元件28的下端部被压向支承板27。另外一方面，两个固定螺母30其中的下部的固定螺母的下端面压紧在垫片29上并且因此压紧在变形元件28的上端部上。通过拧紧和因此形锁合的连接，作用在制动绳上的力作用在变形元件28上。

图4示出上固定点12的俯视图。俯视图再次示出变形元件28在支承板27上的支承。

图5示出无轨支架31，其具有一个经由两个支承角32安装在其上的轮张紧器1。轮张紧器1的侧视图以较小的形式对应于图1的侧视图。两个支承角32然而在图1中未示出。

在水平方向上经由张紧滚筒6、7引导的张紧绳9作用在轮张紧器1的张紧轮2上，所述张紧绳9经由两个绳安装部19和连接件20与承载绳或滑触线连接。此外，经由制动滚筒5引导的重量绳10作用在张紧轮2上，所述重量绳借助于后续张紧重量33进行重量加载。后续张紧重量33借助于一个重量引导部34借助于一个被引导杆37贯通嵌接的并且固定在后续张紧重量上的引导装置38引导，重量引导部基本上由一个上支承部35、一个下支承部36以及一个在两个支承部35、36之间支承的引导杆37构成。

此外制动绳11经由制动滚筒5引导并且固定在上固定点12以及下固定点13上。

在正常情况下，水平作用在张紧绳9上的力和垂直作用在重量绳10上的力保持平衡。作用在重量绳10上的后续张紧重量33补偿气候影响特别是温度影响，其导致承载绳和滑触线的长度变化。张紧轮在此如此布置，使得它自身抵挡最严酷的气候影响并且也实施最小的旋转运动以补偿无轨设备中的长度变化。

在承载绳或滑触线断裂或裂开的情况下，仍然仅后续张紧重量33的重力作用在张紧轮2上。后续张紧重量33因此将张紧轮2经由其借助于旋转轴承17保持的摆动臂3垂直向下拉动。因为制动绳11保持在其上固定点12上以及在其下固定点13上并且卷绕在张紧轮2上，所以重力也作用在制动绳11的两个固定点12、13上并且将制动绳11向下拉动。

在此经由垫片29从上压向变形元件28上。变形元件28的下端部被强烈地压向支承板27。因为变形元件28由铝合金并且因此由相对软的材料制成，所以其承担重力并且塑性变形。

变形元件28构成为锥形套筒，这导致材料向所有侧面受控地流动。在此后续张紧重量33的动能被承受并且由此制动后续张紧重量33。通过这种方式承受向下拉动的后续张紧重量33的重量。这导致受控的制动过程，其对应于缓冲的振动。支架的振动的危险被显著减小。

附图标记清单

1   轮张紧器

2   张紧轮

3   摆动臂

4   固定装置

5   制动滚筒

6   第一张紧滚筒

7   第二张紧滚筒

8   轮毂

9   张紧绳

10  重量绳

11  制动绳

12  上固定点

13  下固定点

14  上支承板

15  下支承板

16  加固板

17  旋转轴承

18  贯通部

19  绳安装部

20  连接件

21  滑槽

22  制动槽

23  支承颚板

24  间隔套筒

25  固定套筒

26  螺杆

27  支承板

28  变形元件

29  垫片

30  固定螺母

31  无轨支架

32  支承角

33  后续张紧重量

34  重量引导部

35  上支承部

36  下支承部

37  引导杆

38  引导装置

Claims (16)

1.一种用于无轨设备的滑触线或承载绳的轮张紧器(1)，该轮张紧器具有一个包含带制动器的止动及保持装置用于滑触线或承载绳断裂的情况，该轮张紧器具有一个借助于固定装置(4)固定在一无轨支架或一壁上的且相对于无轨支架或壁可垂直摆动的张紧轮(2)，所述张紧轮具有一个制动滚筒(5)用于安装制动绳(11)，其特征在于，制动绳(11)具有一在固定装置(4)上的上固定点(12)；设有一承载张紧轮(2)的且借助于一旋转轴承(17)摆动支承在固定装置(4)上的摆动臂(3)；以及制动绳(11)具有一在摆动臂(3)上的下固定点(13)。

2.如权利要求1所述的轮张紧器(1)，其特征在于，固定装置(4)具有一个安装旋转轴承(17)的加固板(16)。

3.如权利要求2所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动绳(11)以其上固定点(12)固定在加固板(16)上。

4.如上述权利要求1至3之一所述的轮张紧器(1)，其特征在于，设有一位于制动绳(11)的上固定点(12)上的消耗能量的变形元件(28)以控制地对制动绳(11)制动。

5.如上述权利要求1至3之一所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动绳(11)由一种优质钢制成。

6.如上述权利要求1至3之一所述的轮张紧器(1)，其特征在于，张紧轮(2)具有用于安装张紧绳(9)的小的滚筒(6，7)以及用于安装重量绳(10)的大的滚筒，其中所述大的滚筒同时用作所述制动滚筒(5)。

7.如上述权利要求1至3之一所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动绳(11)绕制动滚筒(5)的包角为240°。

8.如上述权利要求1所述的轮张紧器(1)，其特征在于，一在制动滚筒(5)上设置的制动槽(22)用于安装制动绳(11)。

9.如权利要求8所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动槽(22)具有粗糙化的表面。

10.如权利要求8或9所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动槽(22)具有圆形或梯形的横截面。

11.如权利要求8或9所述的轮张紧器(1)，其特征在于，制动槽(22)具有矩形的横截面。

12.用于根据权利要求4的轮张紧器(1)的变形元件(28)，其特征在于，该变形元件是一个由制动绳(11)贯穿的根据套筒形式构成的空心体。

13.如权利要求12所述的变形元件(28)，其特征在于，空心体是锥形的套筒。

14.如权利要求12或13所述的变形元件(28)，其特征在于，空心体由铝或铝合金制成。

15.如权利要求12或13所述的变形元件(28)，其特征在于，一个位于制动绳(11)的上固定端上的、在安装状态下贯穿空心体的螺杆(26)；以及至少一个拧紧到螺杆(26)上的固定螺母(30)作为上固定点(12)上的螺纹固定件。

16.如权利要求12或13所述的变形元件(28)，其特征在于，变形元件(28)以其底侧支承在一支承板(27)上。

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